Дифференциальный щуп для осциллографа своими руками

Самый простой в изготовлении осциллографический пробник-генератор и щуп с делителем своими руками.

Ремонт щупа 1:100 для осциллографа из СССР и его апгрейд. Как он устроен и работает.

Щуп для осциллографа DSO-138.

Входная емкость современных осциллографов составляет порядка 30…50 пФ. При измерениях к ней добавляется емкость соединительного кабеля, и суммарная входная емкость достигает 100…150 пФ. Это может привести к существенному искажению результатов измерений и неправильной настройке, например, фильтров-пробок выходных каскадов усилителей записи магнитофонов. Вот почему при проведении исследований в цепях, критичных к вносимой емкости измерительного прибора, необходимо применять специальные согласующие устройства, имеющие большое входное сопротивление и небольшую емкость.

Для большинства практических работ необходимы два основных вида устройств: для гармонических сигналов малой амплитуды (1…50 мВ) с коэффициентом передачи К>1 и для сигналов большой амплитуды (до 10…20 В), позволяющие передавать постоянную составляющую сигнала и имеющие коэффициент передачи К=0,2…0,5.

Широкое распространение в последние годы быстродействующих аналоговых и цифровых микросхем, работающих при сравнительно больших напряжениях (ОУ широкого применения, микросхемы серии К561-до 15 В), выявило необходимость устройства, работающего в широком диапазоне напряжений с возможностью передачи постоянной составляющей сигнала.

Схема такого устройства в виде щупа приведена на рис. 1. Он выполнен по классической схеме истокового повторителя с использованием транзистора МОП-структуры и содержит минимальное количество деталей. Диапазон рабочих частот составляет О…5 МГц. Питание осуществляется от любого источника тока напряжением 7…15 В, например, аккумуляторной батареи 7Д-0,115-У1.1 или гальванических батарей «Крона», «Корунд». Входная емкость щупа — не более 4 пФ, входное сопротивление — не менее 3 МОм. Выходное напряжение при Uвх=0 co-ставляет 2,5 В. Диапазон входных напряжений в области отрицательных значений (до отсечки) — 7 В, в области положительных значений (до начала ограничения) составляет 13 В при Uпит=9В и 26В при Uпит=15В.

Коэффициент передачи в указанном диапазоне частот составляет 0,4.

Резисторы R1 и R2 образуют входной делитель напряжения, конденсатор С1 служит для частотной компенсации.

Ввиду значительного разброса параметров конкретных экземпляров транзисторов характеристики конструкций щупов также могут отличаться в основном по напряжению отсечки и коэффициенту передачи. Для получения максимального рабочего диапазона в области отрицательных значений входных напряжений необходимо применять транзисторы с максимальным (по абсолютной величине) напряжением отсечки. Автором был применен транзистор с Uзи oтc=4,2 В. Большинство транзисторов КП305И имеют меньшее значение Uзи отс, поэтому при необходимости напряжение отсечки щупа может быть увеличено путем уменьшения коэффициента передачи входного делителя, например, увеличив сопротивление резистора R1. Впрочем, для многих измерений, где требуется настройка по максимуму или минимуму напряжения, значение напряжения отсечки щупа не является существенным, поскольку настройку можно проводить по положительной полуволне сигнала.

Щуп собран в корпусе от фломастера. Монтаж объемный, без применения дополнительных конструктивных элементов. Выводы радиоэлементов соединены непосредственно между собой. Щуп подключают к осциллографу экранированным кабелем длиной не более 30 см.

Монтируя щуп, следует принимать меры по предупреждению пробоя полевого транзистора статическим электричеством и наводками от сети.

Настройка устройства заключается в калибровке для получения требуемого коэффициента передачи и подборе емкости конденсатора С1. Проведение калибровки потребует применения регулируемого источника постоянного тока и вольтметра. Подбором сопротивления резистора R1 устанавливают коэффициент передачи К=0,4 (или 0,5), при этом учитывают начальное напряжение смещения на выходе.

При подборе емкости конденсатора С1 необходим генератор прямоугольных импульсов с амплитудой сигнала на выходе 2…10 В и частотой следования 1…10 кГц. Для обеспечения крутых фронтов можно использовать триггерный делитель частоты, например, на микросхемах серий К155, К176, К561. Изменением емкости конденсатора С1 частотной компенсации добиваются получения на экране осциллографа прямоугольных импульсов без завала фронтов, амплитуда выбросов на фронтах должна быть не более 10 % от амплитуды импульсов. Слишком большая емкость вызывает значительные выбросы по фронтам, недостаточная — их затягивание.

На корпус изготовленной конструкции необходимо нанести надписи параметров устройства — входной емкости, сопротивления и коэффициента передачи.

При проведении измерений с отсчетом постоянной составляющей осциллограф необходимо скорректировать по уровню отсчета. Для этого следует замкнуть вход щупа и луч осциллографа установить на нулевую отметку.

Современные осциллографы обычно имеют несколько входов со стандартным коаксиальным (BNC) или специализированным разъемом, конструкция которого зависит, прежде всего, от полосы частот тракта вертикального отклонения . У широкополосных осциллографов входное сопротивление может выбираться равным 50 Ом для наблюдения сигналов в режиме согласования или быть большим (чаще всего, 1 МОм с параллельной емкостью в единицы-десятки пФ). При подаче сигнала непосредственно на 50-омный (или высокоомный) вход обычно реализуется стандартная чувствительность и полоса частот осциллографа. Однако, как правило, исследуемый объект располагается на некотором удалении от осциллографа и для подключения к нему последнего приходится использовать специальные согласующие устройства — пробники.

Со времен применения массовых аналоговых осциллографов с узкой полосой частот исследуемых сигналов (до десятков МГц) у большей части пользователей сохранилось этакое снисходительно-пренебрежительное отношение к применению осциллографических пробников. Нередко они используются без учета прямого назначения и ряда технических характеристик этих важных устройств. Часто при работе с одним осциллографом используются пробники от другого осциллографа. Даже примитивная коррекция пробников проводится нерегулярно.

К сожалению, такое отношение к пробникам является следствием примитивности лабораторного оборудования многих наших школ, ВУЗов и университетов. В них до сих пор можно встретить старые (порою, давно списанные) осциллографы времен СССР, метрологическое обеспечение которых давно уже не проводится. Пробники изнашиваются намного быстрее осциллографов и, по существу, являются заменяемыми в процессе эксплуатации устройствами. Неквалифицированный ремонт пробников не гарантирует сохранение их метрологических и частотновременных параметров.

В наше время такое отношение к применению осциллографов и пробников совершенно недопустимо и свидетельствует о низкой профессиональной подготовке тех, кто работает с осциллографами по старинке. И связано это с резким улучшением метрологических, частотно-временных и иных показателей современных осциллографов и совершенствованием пробников,которые превратились в специализированные, весьма тонкие и, порою — дорогие устройства. Так, стоимость некоторых типов пробников (к счастью, далеко не всех) может достигать нескольких тысяч долларов. От пробников часто в решающей мере зависит не только погрешность измерения параметров сигнала, но и просто корректность отображения формы наблюдаемых сигналов. Фактически пробники стали неотъемлемой частью осциллографа, вынесенной за пределы его корпуса.

Чаще всего дешевые пробники входят в комплект осциллографа и производятся той же фирмой, которая выпускает осциллографы.

Но и в этом случае поставляемые с современными многоканальными осциллографами пробники нередко составляют заметную часть стоимости этих приборов. Некоторые фирмы выпускают пробники, которые могут использоваться с различными (в основном, бюджетными) осциллографами. Ниже детально рассмотрены основные виды пробников, применяемых для работы с современными (в основном, цифровыми) осциллографами.

Обычно пробники используются для реализации следующих целей:

Удаленного подключения осциллографа к объекту исследования;

Уменьшения чувствительности каналов вертикального (иногда и горизонтального) отклонения и исследования сигналов повышенного уровня (пассивные пробники);

Развязки измерительных цепей от узлов осциллографа (оптические пробники);

Большого ослабления сигнала и исследования сигналов в высоковольтных цепях(высоковольтные пробники);

Увеличения входного сопротивления и уменьшения входной емкости (компенсированные делители и пробники-повторители);

Коррекции амплитудно-частотной характеристики системы «пробник-осциллограф»;

Получения осциллограмм тока (токовые пробники);

Выделения противофазных сигналов и подавления синфазных сигналов (дифференциальные пробники);

Повышения чувствительности осциллографов (активные пробники);

Специальных целей (например, согласования выходов источников широкополосных сигналов с 50-омным входом осциллографа).

Простейшим и давно применяемым типом пробников являются пассивные пробники с компенсированным делителем напряжения (рис. 1). Делитель напряжения строится на резисторах R1 и R2, причем R2 может быть просто входным сопротивлением осциллографа.

Рис. 1. Схема компенсированного делителя

Параметры делителя на постоянном токе вычисляются по формулам:

R BX = R 1 + R 2 , и К д =R 2 /(R 1 + R 2).

Например, если R2 = 1 МОм и R1 = 9 МОм, то имеем R ВХ = 10 МОм и К Д = 1/10. Таким образом, входное сопротивление увеличено в 10 раз, но в 10 раз падает и уровень напряжения, поступающего на вход осциллографа.

В общем случае (на переменном токе) для коэффициента передачи делителя можно записать выражение:

где τ
1 = R 1 C 1 и τ
2 = C 2 R 2 .

Если τ
1 = τ
2 , то значение K Д определяется из (1) как:

Таким образом, при равенстве постоянных времени τ
1 и τ
2 коэффициент передачи делителя перестает зависеть от частоты и равен его значению на постоянном токе. Такой делитель называют компенсированным. Емкость C 2 — это общая емкость кабеля, монтажа и входная емкость осциллографа. Практически, для достижения условия компенсации емкость С (или C 2) нужно подстраивать, например с помощью подстроечного конденсатора переменной емкости — триммера (рис. 2.). Регулировка выполняется специальной пластиковой отверткой, входящей в комплект аксессуаров пробников. Комплектация пробника включает в себя разные наконечники, переходники, цветные наклейки и другие полезные «мелочи».

Рис. 2. Конструкция стандартного пассивного пробника HP-9250 на основе частотно-компенсированного делителя

При компенсации искажения прямоугольного импульса (меандра), обычно генерируемого встроенным в осциллограф калибратором, отсутствуют (рис. 3). При спаде вершины импульса наблюдается недокомпенсация, а при нарастании — перекомпенсация. Характер осциллограмм при этом также показан на рис. 3 (сняты осциллографом TDS2024 с пробником P2200 ). Рекомендуется проводить компенсацию при максимально большом изображении осциллограммы соответствующего канала.

Рис. 3. Осциллограммы импульсов калибратора осциллографа Tektronix TDS2024 при разной степени компенсации (сверху вниз): нормальной компенсации, перекомпенсации и недокомпенсации

Рекомендация 1
. При работе с многоканальным осциллографом применяйте пробники индивидуально для каждого канала. Для этого пометьте (если это уже не сделано на заводе) пробники наклейками разного цвета, обычно соответствующими цветам линий осциллограмм.

Для делителя 1:10 резистор R1 должен быть равен 9R 2 . Это означает, что емкость C 1 должна быть в 9 раз меньше входной емкости C 2 . Входная емкость делителя определяется последовательным соединением С 1 и C 2:

Приближенное значение справедливо при К Д >> 1 и С 1

При К Д = 10 входная емкость делителя почти в 10 раз меньше входной емкости осциллографа. Следует помнить, что в С 2 входит не только истинная входная емкость осциллографа, но и емкость С 1 увеличивается на величину емкости монтажа. Поэтому на самом деле уменьшение входной емкости делителя по сравнению с входной емкостью осциллографа будет не столь заметным.Тем не менее, именно это и объясняет заметное уменьшение искажений фронтов импульсов при работе с делителем.

Увеличение активной составляющей входного сопротивления делителя не всегда полезно, поскольку ведет к изменению нагрузки на испытуемое устройство и получению разных результатов при отсутствии делителя и при его применении. Поэтому делители часто проектируются так, чтобы входное сопротивление осциллографа оставалось неизменным как при работе без делителя, так и при работе с ним. В этом случае делитель не увеличивает входное сопротивление осциллографа, но все же уменьшает входную емкость.

Большинство пробников позволяет увеличить максимальное исследуемое напряжение на постоянном токе и низкой частоте с десятков вольт до 500…600 В. Однако на высоких частотах реактивная мощность (и активная, выделяемая на сопротивлении потерь конденсаторов пробника) резко растет и нужно снижать максимальное напряжение на входе пробника (рис. 4). Если не учитывать это обстоятельство, то можно просто вывести пробник из строя.

Рис. 4. Зависимость максимального напряжения на входе пробника от частоты

Разновидностью пассивных пробников являются высоковольтные пробники . Обычно они имеют коэффициент деления 1/100 или 1/1000 и входное сопротивление 10 МОм или 100 МОм. Маломощные резисторы делителя пробника обычно выдерживают без пробоя напряжения до 500…600 В. Поэтому в высоковольтных пробниках резистор R1 (и конденсатор C1) приходится выполнять с применением последовательно включенных компонентов. Это увеличивает размеры измерительной головки пробника.

Вид высоковольтного пробника Tektronix P6015A показан на рис. 5. Пробник имеет корпус с хорошей изоляцией с выступающим кольцом, предотвращающим соскальзывание пальцев к цепи, осциллограмма напряжения которой снимается. Пробник можно использовать при напряжении до 20 кВ (на постоянном токе) и до 40 кВ (при импульсах большой скважности). Частотный диапазон осциллографа с таким пробником ограничен 75 МГц, чего с избытком достаточно для измерений в высоковольтных цепях.

Рис. 5. Внешний вид высоковольтного пробника Tektronix P6015A

Рекомендация 4.
При работе с высоковольтными пробниками соблюдайте максимально возможные меры предосторожности. Вначале подключите провод заземления, а лишь затем подключите иглу пробника к точке, осциллограмму напряжения на которой нужно получить. Рекомендуется закрепить пробник и вообще убрать руки от него при проведении измерений.

Высоковольтные пробники выпускаются как для цифровых, так и для аналоговых осциллографов. Например, для широкополосных аналоговых осциллографов серии ACK-7000 и АСК-8000 выпускается пробник HV-P30 с полосой частот до 50 МГц, коэффициентом деления 1/100, максимальным напряжением синусоиды (от пика до пика) 30 кВ и максимальным напряжением импульсного сигнала до 40 кВ. Входное сопротивление пробника составляет 100 МОм, входная емкость — 7 пФ, длина кабеля — 4 м, выходной разъем типа BNC. Другой пробник, HV-P60 с коэффициентом деления 1/2000, может применяться при максимальных напряжениях до 60 кВ для синусоидального и до 80 кВ — для импульсного сигналов. Входное сопротивление пробника равно 1000 МОм, входная емкость — 5 пФ. О качестве этих изделий красноречиво говорит их высокая цена.

Часто пассивные пробники используются для коррекции амплитудно-частотной характеристики осциллографов. Иногда это коррекция, рассчитанная на расширение полосы частот, но чаще решается обратная задача — сужение полосы частот для уменьшения влияния шума при наблюдении сигналов малого уровня и устранения быстрых выбросов на фронтах импульсных сигналов. Такими пробниками (P2200) комплектуются массовые осциллографы серий «Tektronix TDS1000B/2000B». Внешний вид пробника показан на рис. 6.

Рис. 6. Пассивный пробник P2200 с встроенным фильтром низких частот в положении переключателя деления напряжений 1/10

Основные параметры пробников приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные параметры пассивных пробников P2200

К д	R вх , МОм	С вх , пФ	f макс , МГц	U вхмакс , В

Из табл. 1 хорошо видно, что применение пробника с коэффициентом деления 1/1 целесообразно только при исследовании низкочастотных устройств, когда достаточно полосы частот до 6,5 МГц. Во всех других случаях целесообразно работать с пробником при коэффициенте деления 1/10. При этом входная емкость уменьшается со 110 пФ до примерно 15 пФ, а полоса частот расширяется с 6,5 МГц до 200 МГц. Осциллограммы меандра с частотой 10 МГц, показанные на рис. 7, получены с помощью осциллографа TDS2024В с пробниками P2200. Они хорошо иллюстрируют степень искажения осциллограмм при коэффициенте деления 1/10 и 1/1. В обоих случаях использовалось стандартное включение пробников с зацепляющейся насадкой и длинным проводом заземления (10 см) с «крокодилом». Меандр с временем нарастания 5 нс был получен от генератора Tektronix AFG3101.

Рис. 7. Осциллограммы импульсов (меандра) с частотой 10 МГц при коэффициенте деления 1/10 (верхняя осциллограмма) и 1/1 (нижняя осциллограмма)

Нетрудно заметить, что в обоих случаях осциллограммы наблюдаемого сигнала (а он у генераторов AFG3101 на частоте 10 МГц близок к идеальному и имеет гладкие вершины без намека на «звон») сильно искажены. Однако характер искажения разный. При положении делителя 1/10 форма сигнала близка к меандру и имеет фронты малой длительности, но искажена затухающими колебаниями, возникающими из-за индуктивности длинного заземляющего провода (рис. 8). А в положении делителя 1/1 затухающие колебания пропали, но явно заметно значительное возрастание постоянной времени системы «пробник-осциллограф». В результате вместо меандра наблюдаются пилообразные импульсы с экспоненциальными нарастанием и спадом.

Рис. 8. Схема включения пробника к нагрузке RL

Приведем типовые данные схемы (рис. 8): внутреннее сопротивление источника сигнала R I = 50 Ом, сопротивление нагрузки R L >>R I , входное сопротивление пробника R P = 10 МОм, входная емкость пробника C P = 15 пФ. При таких параметрах элементов схемы она вырождается в последовательный колебательный контур, содержащий сопротивление R ≈ R I , индуктивность земляного провода L ≈ L G (порядка 100-120 нГ) и емкость C ≈ C P .

Если на вход такого контура подать идеальный перепад напряжения E, то временная зависимость напряжения на C (и входе осциллографа) будет иметь вид:

где α = R/2L, и δ= √ (1/LC — R 2 /4L 2).

Расчеты показывают, что эта зависимость может иметь значительный выброс при больших L и малых R, что и наблюдается на верхней осциллограмме рис. 7. При α/δ = 1 этот выброс составляет не более 4 % от амплитуды перепада, что является вполне удовлетворительным показателем. Для этого величину L = L G надо выбирать равной:

Например, если C =15 пФ и R = 50 Ом, то L = 19 нГ Для уменьшения L до такой величины (с типовой порядка 100-120 нГ для земляного провода длиной 10 см) надо укоротить земляной (возможно и сигнальный) провод до длины менее 2 см. Для этого следует снять насадку с головки пробника и отказаться от использования стандартного земляного провода. Начало пробника в этом случае будет представлено контактной иглой и цилиндрическим земляной полоской (рис. 9) с малой индуктивностью.

Рис. 9. Головка пробника со снятым наконечником (слева) и переходник к коаксиальному разъему (справа)

Эффективность применяемых для борьбы со «звоном» мер иллюстрирует рис. 10. На нем показаны осциллограммы 10 МГц меандра при обычном включении пробника и включении со снятой насадкой и без длинного провода земли. Хорошо видно практически полное устранение явных затухающих колебательных процессов на нижней осциллограмме. Небольшие колебания на вершине связаны с волновыми процессами в соединительном коаксиальном кабеле, который в таких пробниках работает без согласования на выходе, что порождает отражения сигнала.

Рис. 10. Осциллограммы 10 МГц меандра при обычном включении пробника (верхняя осциллограмма) и включении со снятой насадкой и без длинного провода земли (нижняя осциллограмма)

Рекомендация 6
. Для получения осциллограмм с предельно малыми временами нарастания и «звоном» необходимо принять меры по предельному уменьшению индуктивности измеряемой цепи: удаляют насадку пробника и подключают пробник с помощью иглы и цилиндрической заземляющей вставки. Принимают все возможные меры по уменьшению индуктивности цепи, сигнал в которой наблюдается.

Важными параметрами системы «пробник-осциллограф» является время нарастания системы (на уровнях 0,1 и 0,9) и полоса частот или максимальная частота (на уровне спада чувствительности на 3 дБ). Если воспользоваться известным значением резонансной частоты контура

f 0 = 1/(2π√(LC))

то можно выразить значение R через резонансную частоту контура, определяющую предельную частоту тракта отклоняющей системы:

Нетрудно доказать, что время достижения напряжением u(t) значения E амплитуды перепада будет равно:

t p = 2,2RC. (7)

Это значение обычно и принимают за время установления пробника с оптимальной переходной характеристикой. Общее время нарастания осциллографа с пробником можно оценить как:

t 0 = √(t 2 осц + t 2 р) , (8)

где t осц — время нарастания осциллографа (при подаче сигнала прямо на вход соответствующего канала). Верхняя граничная частота f макс (она же и полоса частот) определяется как

f макс = 0,35/t 0 . (9)

К примеру, осциллограф, имеющий t 0 = 1 нс, имеет f макс = 350 МГц. Иногда множитель 0,35 увеличивают до 0,4…0,45, поскольку АЧХ многих современных осциллографов с f макс > 1 ГГц отличается от гауссовской, для которой характерен множитель 0,35.

Не стоит забывать о еще одном важном параметре пробников — времени задержки сигнала t з. Это время определяется, прежде всего, погонным временем задержки (на 1 м длины кабеля) и длиной кабеля. Оно обычно составляет от единиц до десятков наносекунд.

К нужным точкам исследуемых устройств пробник может подключаться с помощью различных наконечников, насадок, зацепок и «микро-крокодилов» которые часто входят в комплект аксессуаров пробника. Однако, для наиболее точных измерений, пробник необходимо подключать с помощью первичной иглы или двух игл (см. рис. 11). При разработке высокочастотных и импульсных устройств на печатной плате для этого предусматриваются специальные контактные площадки или металлизированные отверстия.

Рис. 11. Подключение пробника к контактным площадкам печатной платы исследуемого устройства

Особенно актуально стало сейчас подключение пробников к контактным площадкам миниатюрных печатных плат, гибридных и монолитных интегральных микросхем . Держать в руках пробники в этом случае неудобно, а соскальзывание иглы с контактной площадки может вызвать замыкание или даже механическое повреждение устройства. Специальные наконечники позволяют подключать пробники к выводам микросхем и контактным выводам печатных плат даже при их малых размерах (рис. 12).

Рис. 12. Специальные наконечники пробников для подключения к микросхемам и контактным выводам печатных плат

Рекомендация 8.
Необходимо продумать способ подключения пробника к контрольным точкам исследуемого устройства (схемы) и фиксацию измерительной головки пробника. Непродуманное применение пробника может не только сильно исказить осциллограмму в контрольной точке, но и повредить испытуемое устройство, например, микросхему.

Конструкции пассивных пробников и приспособлений к ним (аксессуаров) постоянно совершенствуются. На рис. 13 показано начало эволюции пробников ведущей в разработке и производстве осциллографов корпорации Tektronix . Пока описанные выше пробники относились к их первому поколению — на основе стандартного 50-омного коаксиального разъема BNC (рис. 13а).

Рис. 13. Интерфейсы пробников XX века корпорации Tektronix

С ростом полосы частот пробника приходится применять улучшенные изолирующие и проводящие материалы, а также специальные цепи коррекции переходной и частотной характеристик. Кроме того, возникла необходимость передачи осциллографу данных о типе применяемых пробников о меняющихся в ходе работы коэффициентах деления.

Некоторые осциллографы, например, Tektronix TDS1000B/2000B,способны распознавать коэффициенты деления обычных пробников. Есть пробники, например, пассивные Tektronix P6105A, P6106, P6158, конструкция разъема которых предусматривает выдачу сигнала (Readout) о коэффициенте деления пробника (рис. 13б). На рис. 14 показан внешний вид одного из таких пассивных пробников P6109.

Рис. 14. Внешний вид пассивного пробника P-6109 c выводом Readout

Однако более мощные осциллографы могут работать с большим набором пробников, поэтому задача их распознавания, а также их коэффициентов деления приобрела актуальный характер. В связи с этим компанией Tektronix была создана специальная архитектура и конструкция пробников, обеспечивающая двухсторонний обмен информацией между осциллографом и пробником,необходимый не только для точной передачи преобразованных пробником сигналов и данных о пробнике на вход осциллографа, но и передачу данных от осциллографа к пробнику при дистанционном управлении устройствами.

Выпускаются пассивные, активные, дифференциальные и оптические пробники этого типа. Широкое применение нашли и пробники с интерфейсом TekProbe, созданные в 1986 г. (рис. 13в). Для съема данных об установленном коэффициенте деления используются пружинящие штыри-пины с остриями, контактирующие с контактными площадками входного разъема каналов осциллографа. Аналогичные по назначению пробники выпускаются и другими производителями осциллографов.

Особым видом пробников являются «оптические пробники». Есть два вида таких пробников: для приема оптического излучения (например, от лазерных импульсных источников излучения)и пробники, использующие оптроны (комбинацию светодиода и фотодиода) для гальванической развязки от «земли» осциллографа. Часто этого достаточно для снятия осциллограммы напряжения между двумя любыми точками устройства (схемы). На рис. 15 показан внешний вид оптических пробников Tektronix P6701B.

Рис. 15. Внешний вид оптических пробников Tektronix P6701B

Рекомендация 9
. Для измерений напряжений между двумя контрольными точками устройства (схемы) можно использовать пробники с гальванической(оптической) развязкой от земли осциллографа. Необходимо учесть, что есть альтернативный вариант таких измерений с помощью дифференциальных пробников (см. ниже). Однако они применяются при исследовании низковольтных устройств.

Часто возникает необходимость в осциллографировании не напряжений, а токов. Для этого используется включение в разрыв цепи низкоомного шунта и преобразование тока в напряжение в соответствии с формулой U = RI. Например, если чувствительность осциллографа равна 5 мВ/дел, то при сопротивлении шунта R = 1 Ом получаем чувствительность по току 5 мА/дел. Этот метод имеет целый ряд недостатков:

Шунт включается в разрыв цепи, что требует отключения устройства и проведения монтажных работ;

Прецизионный шунт является дорогим и редким изделием;

При измерении больших токов шунт надо делать очень низкоомным;

Возможен разогрев шунта;

Даже малая индуктивность шунта создает большую постоянную времени L/R, что удлиняет фронты наблюдаемых импульсов тока и ограничивает полосу наблюдаемых частот.

В связи с этим были созданы бесконтактные токовые пробники, принцип действия которых основан на регистрации магнитного поля, появляющегося вокруг проводника при пропускании через него тока (рис. 16). Для повышения чувствительности головка пробника выполняется в виде токового трансформатора, принцип действия которого хорошо известен.

Рис. 16. Принцип контроля тока в проводнике по его магнитному полю

На рис.17 показан внешний вид токового пробника TCP202 с интерфейсом TekProbe с максимальным измеряемым током (постоянным и переменным) до 15 А. Измерительная головка пробника построена по аналогии с токовыми клещами, давно применяемыми в мультиметрах с бесконтактным измерением тока с помощью токового трансформатора. Но она более миниатюрна и предназначена для измерения малых токов.

Рис. 17. Токовый пробник Tektronix TCP202 с интерфейсом TekProbe

С помощью отжима «токовых клещей» их можно разомкнуть и вставить в отверстие провод, ток в котором измеряется и наблюдается. Для увеличения чувствительности и измерения малых токов можно создать обмотку из провода, содержащую несколько витков (рис. 18). Для измерения суммарных и разностных токов возможна вставка в отверстие измерительной головки двух проводников. Значения чувствительности для того или иного способа измерений можно найти в описании пробника. При использовании специального калибратора тока погрешность измерения тока после калибровки составляет ±1% для токов от 0,05 до 5 А и ±2% для токов от 5 до 15 А.

Рис. 18. Измерительная головка пробника Tektronix TCP202

При отказе от измерения постоянного тока можно существенно расширить диапазон измеряемых токов. Tektronix, к примеру, выпускает токовые пробники A621 с диапазоном токов от 0,1 до 2000 А в диапазоне частот от 5 Гц до 50 кГц с диаметром токовых клещей 54 мм. Такие пробники используются для контроля токов в мощных энергетических установках, например подстанциях и силовых трансформаторах.

Рекомендация 10.
При измерениях средних и больших токов (от единиц мА до тысяч А) разумно применять специальные бесконтактные токовые пробники на основе датчиков магнитного поля, возникающего вокруг проводника с током. Повышение чувствительности достигается созданием обмотки датчика из одного или нескольких витков. Необходимо обратить внимание на такие важные параметры токовых датчиков, как диапазон измеряемых токов, погрешность измерений и частотный диапазон (он обычно уже, чем у пробников напряжения).

Владимир Дьяконов (г. Смоленск)

Активный Щуп

Активные щупы с малой входной ёмкостью. И. Шиянов.

________________________________________________________________________

http://nowradio. *****/pribory%20dly%20nastroyki%20KV-UKV%20apparatury. htm

http://*****/forum/download/file. php? id=16793

Налаживание радиоприемных устройств часто требует проверки гетеродинов измерения параметров генерируемою им ВЧ-напряжения. К сожалению, сделать это непосредственно с помощью ВЧ — осциллографа или милливольтметра бывает затруднительно. Очень большое влияние из работу микромощного генератора (гетеродина) оказывает входная емкость прибора, входное сопротивление. Например, вход популярного осциллографа С1-65 емкостью 30 pF и сопротивлением 1М может не только исказить результаты измерения, но даже сорвать генерацию гетеродина. А тут еще и коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Конечно, можно подключить вход через конденсатор 1 pF, но это может очень сильно исказить результат измерения (уровень ВЧ-напряжения достигший входа измерительного прибора может быть и 100 раз и более заниженным). Лучше всего пользоваться активным щупом, представляющим собой истоковый повторитель на высокочастотном полевом транзисторе имеющим входную емкость менее 1 pF, и входном сопротивлением более 10 МОм при выходном сопротивлении 50 Ом. Такой щуп, выполненный в виде отдельной экранированной коробки можно расположить в непосредственной близости от точки измерения, соединить с ней кратчайшими проводниками, полностью исключив влияние волнового сопротивления кабеля емкости прибора и кабеля входного сопротивления прибора на результат измерения. Более того, сам измерительный прибор может быть расположен на значительном расстоянии от точки измерения (можно использовать очень длинный соединительный кабель).

Принципиальная схема активного щупа на полевом транзисторе BF998 показана на рисунке. На схеме транзистор показан в корпусе так чтобы была понята его цоколёвка. Входная емкость щупа примерно 0,7 pF она образована тремя последовательно включенными конденсаторами С1-С3. Входное сопротивление 10 мегаом. Измеряемое ВЧ напряжение поступает на первый затвор транзистора. Напряжение смещения на этом затворе равно половине напряжения питания и создано резистивным делителем R2-R3. На затвор напряжение смещение подается через резистор R1 сопротивлением 10 Мом. Входная емкость транзистора BF998 равна 2,1 pF, поэтому напряжение, полученное в результате измерения нужно умножать на 3. Нагрузкой является резистор R4 его сопротивление должно быть таким как волновое сопротивление кабеля. Щуп работает в частотном диапазоне от 100 kHz до 1 GHz с неравномерностью коэффициента передачи по напряжению не более 7 5dB. На частотах более 1 GHz погрешность значительно возрастает. Источником питания служит сетевой адаптер от телеигровой приставки типа «Денди» (выходное постоянное нестабильное напряжение 8-11V) Напряжение стабилизируется на уровне 5V интегральным стабилизатором А1. Диод VD1 служит для защиты от ошибочного неправильного подключения источника. Питать щуп можно и от лабораторного источника напряжением 8…20V. Конструктивно щуп выполнен в экранированном корпусе неисправного всеволнового тюнера телевизора «LG» Монтаж печатно-объемным используя демонтированную плату данного тюнера. Монтаж первого затвора полевого транзистора на R1 и конденсаторы С1-С3 нужно сделать «на воздухе», чтобы исключить влияние емкости печатной платы и экранированного корпуса на входную цепь. Вход — два монтажных провода длиной не более 10 см. Провод, соединенный с С1 не должен соприкасаться изоляцией с платой или экраном корпуса.

Для питания 5V лучше использовать BF
1005 или
BF
1012
S
есть в Платане.

Радиоконструктор №12 2007г

Активный Щуп Осциллографа

Журнал «Радио», номер 6, 1999г.

http://www. *****/literature/radio/199906/p28_29.html

Широкополосные усилители с высоким входным сопротивлением, малой входной емкостью и низким выходным сопротивлением используются в различных устройствах. Одно из применений — входные щупы для осциллографов и другой измерительной аппаратуры. Как показано в этой статье, современные ОУ фирмы Analog Device позволяют решить эту задачу простыми средствами.

Осциллограф является одним из наиболее универсальных приборов, позволяющих измерять самые различные параметры электрического сигнала, а зачастую и значительно упрощать процедуру настройки электронных устройств. В некоторых случаях он просто незаменим. Однако многим знакома ситуация, когда подключение осциллографа к настраиваемому устройству приводит к нарушению его режимов. Виной тому в первую очередь служат вносимые в исследуемую цепь емкость и сопротивление входа осциллографа и его соединительного кабеля.

Большинство осциллографов, используемых радиолюбителями, имеют высокое входное сопротивление (1 МОм) и входную емкость 5…20 пФ. В сочетании с соединительным экранированным входным кабелем длиной около метра суммарная емкость возрастает до 100 пФ и более. Для устройств, работающих на частотах выше 100 кГц, такая емкость может оказать существенное влияние на результаты измерений.

Для устранения этого недостатка радиолюбители пользуются неэкранированным проводом (если уровень сигнала достаточно большой) или специальным активным щупом, в состав которого входит усилитель с высоким входным сопротивлением, выполненный, как правило, на полевых транзисторах . Применение такого щупа значительно снижает величину вносимой в устройство емкости. Однако недостатками некоторых из них являются низкий коэффициент передачи или наличие на выходе сдвига уровня, затрудняющего измерение постоянного напряжения. Кроме того, они имеют узкий диапазон рабочих частот (до 5 МГц), что также ограничивает их применение и требует коротких соединительных кабелей. Несколько лучшие параметры имеет щуп, описанный в . Следует отметить, что все эти щупы могут эффективно работать и с осциллографами, имеющими высокое входное сопротивление.

В настоящее время все большее распространение получают широкополосные осциллографы с диапазоном рабочих частот до 100 МГц и выше, имеющие низкое входное сопротивление — 50 Ом, поэтому их подключение к настраиваемому устройству зачастую становится практически невозможным. Не все из них комплектуются активными щупами, а применение резистивных делителей приводит к заметному снижению чувствительности.

Активный щуп, описание которого предлагается вниманию читателей, свободен от указанных недостатков. Он работает с различными осциллографами, входное сопротивление которых может быть низкоомным — 50 Ом или высокоомным — до 1 МОм, имеет диапазон рабочих частот 0…80 МГц и достаточно высокое входное сопротивление на низких частотах — 100 кОм. Его коэффициент передачи — 1 или 10, т. е. он не только не ослабляет, но и усиливает сигнал. К достоинствам щупа можно отнести и его небольшие габариты.

Таких параметров удалось достигнуть за счет применения современного быстродействующего ОУ фирмы Analog Devices. В частности, в данном щупе использован ОУ AD812AN (Чип – Дип – 180р Платан – 190р), который имеет следующие основные характеристики:

Верхняя рабочая частота — не менее 100 МГц; входное сопротивление — 15 МОм при входной емкости 1,7 пФ; входное напряжение — до +
13,5 В, а скорость нарастания выходного напряжения — 1600 В/мкс; выходной ток (при выходном сопротивлении 15 Ом) — до 50 мА; потребляемый ток в отсутствии входного сигнала — 6 мА.

Кроме того, ОУ имеет низкий уровень гармоник (-90 дБ на частоте 1 МГц и нагрузке 1 кОм) и малый уровень шума (3,5 нВ/^Гц), защиту от К3 (ток ограничен до 100 мА), рассеиваемая небольшим корпусом мощность достаточно велика — 1 Вт. К этому следует добавить, что цена микросхемы, содержащей два ОУ с такими параметрами, относительно невысока ($3…4).

Схема активного щупа приведена на рис. 1. В основном она соответствует стандартной схеме включения ОУ. Коэффициент передачи КU изменяется переключением SA1 элементов цепи обратной связи и имеет два значения: 1 и 10. Переключателем SA2 выбирают режим работы: с «закрытым» входом, когда на входе включен конденсатор С1 и постоянная составляющая напряжения на вход не проходит, или с «открытым» входом, когда она проходит.

Зарядные устройства» href=»/text/category/zaryadnie_ustrojstva/» rel=»bookmark»>блок питания с выходным напряжением %12…15 В. Надо заметить, что потребляемый ток при отсутствии сигнала составляет 10…15 мА, при работе на низкоомную нагрузку при подаче сигнала ток может возрастать до 100 мА.

Литература

1. Гришин А.
Активный щуп для осциллографа. — Радио, 1988, # 12, с. 45.

2. Иванов Б.
Осциллограф — ваш помощник (активный щуп). — Радио, 1989, # 11, с. 80.

3. Турчинский Д.
Активный щуп к осциллографу. — Радио, 1998, # 6, с 38.

Осциллографический ВЧ пробник с Свх = 0.5 пф

http://www. *****/ot07_19.htm

При осциллографических измерениях в высокочастотных устройствах входная емкость делителя может вносить значительные искажения в настраиваемый узел (например, при подключении пробника к контуру ВЧ генератора и т. п.). Делители с коэффициентом 1:1 имеют входную емкость порядка 100 пф и более (емкость кабеля плюс входная емкость осциллографа), что существенно ограничивает их частотный диапазон. В то же время стандартные пассивные делители 1:10 с входной емкостью 12 – 17 пф снижают чувствительность осциллографа до 50 мВ на деление (при максимальной чувствительности по входу равной 5 мВ / деление, типичной для большинства промышленных осциллографов), а также имеют все еще слишком большую входную емкость для проведения неискажающих измерений в ВЧ цепях, где емкости контуров могут иметь такое же значение.

Данная проблема решается использованием для измерений специальных активных пробников, выпускаемых для этой цели (например, фирмой Tektronix). Однако, эти устройства довольно трудно найти и их цена (от $150 и выше) сопоставима с ценой хорошего б/у осциллографа. В то же время не представляет большой сложности самостоятельно изготовить простой активный осциллографический пробник с малой входной емкостью, что и было сделано автором.

Активный осциллографический пробник предназначен для измерений переменных напряжений в низковольтных ВЧ схемах и имеет следующие характеристики:

Диапазон измеряемых амплитудных значений сигнала – от 10 мВ до 10 В Частотная характеристика – линейна от 10 КГц до 100 МГц при малом сигнале Выходной сигнал – инвертированный, с коэффициентом деления 1:2 Напряжение питания – 12 вольт (4 * CR2025) или внешний источник Входная емкость – 0.5 пф (0.25 пф с внешним делителем 1: 10) Входное сопротивление – 100 килоом Потребляемый ток – 10 мА Размеры 60 х 33 х 16 мм

Внешний вид изготовленного прибора приведен на фото.

Конструкция прибора

Принципиальная схема пробника приведена на рисунке. Прибор собран на трех малошумящих СВЧ транзисторах 2SC3356 с граничной частотой 7 ГГц. Коэффициент усиления по напряжению составляет около 23 дб. Выходной эмиттерный повторитель служит для дополнительной развязки усилителя от нагрузки и может быть исключен, если пробник будет использоваться с одним и тем же осциллографом. Цепочка из светодиода, стабилитрона на 9 вольт и резистора служит индикатором включения и пороговым индикатором напряжения батареи питания. Питающее напряжение 12 вольт необходимо и достаточно для того, чтобы получать на выходе прибора максимальное амплитудное значение измеряемого сигнала до 5 вольт, и тем самым обеспечивать максимальный динамический диапазон до 50 дб при проведении измерений с установкой коэффициента отклонения, начиная от 5 мВ на деление (чувствительность большинства осциллографов).

https://pandia.ru/text/79/067/images/image004_5.jpg» width=»750″ height=»373 src=»>

Налаживание

Этот этап работы должен быть проведен весьма тщательно для получения нужного результата.

После сборки усилителя необходимо прежде всего точно установить его рабочую точку подбором резистора на 120 килоом для получения максимальной амплитуды неискаженного сигнала на выходе. В данной схеме и при свежих элементах питания этот режим достигается при установке постоянного напряжения от +5.2 до +5.3 вольта на эмиттере второго транзистора. Рабочая точка второго эмиттерного повторителя не требует настройки при указанных номиналах резисторов. Далее следует точно подобрать значение нижнего по схеме резистора (в данном случае 20 килоом) входного делителя для получения требуемого маштаба (1: 2) передачи сигнала между входом и выходом прибора на относительно низкой частоте (порядка 100 КГц). Заметим, что входное сопротивление усилителя при указанных номиналах деталей составляет около 5 килоом (на той же частоте), так что при отсутствии указанного резистора коэффициент передачи устройства будет выше требуемого примерно на 3 дб (величина ослабления входного сигнала равняется (105 / 5) = 26 дб, в то время как общий коэффициент усиления схемы равен 23 дб, а требуемый коэффициент передачи всего устройства должен быть равен 0.5, т. е. минус 6 дб). Подбор компенсирущих емкостей (0.5 пф параллельно резистору на 100 килоом, и подстроечный конденсатор в нижней ветви входного делителя) осуществляется путем сравнения коэффициента передачи на двух частотах, например, 1 МГц и 30 МГц, и подбора емкостей до получения нужного постоянного коэффициента передачи устройства. Далее производится окончательная проверка устройства на верхней рабочей частоте, если у радиолюбителя имеется такая возможность. В заключение проверяется фактическая входная емкость пробника на высокой частоте (например, подключением его к контуру с известными параметрами работающего генератора и контролем изменения частоты выходного сигнала по цифровому частотомеру или приемнику). При правильном выполнении конструкции прибора она не должна существенно отличаться от указанного на схеме значения (суммарная входная емкость в изготовленном автором пробнике, измеренная на частоте 20 МГц, составила 0.505 пф).

Замечания

Данный пробник создавался автором для измерений в цепях синусоидальных ВЧ сигналов в контурах генераторов и усилительных каскадов транзисторных схем, и он в целом решает поставленную задачу. Именно по этой причине в пробнике и был выбрано указанное выше соотношение между всеми основными параметрами прибора – его частотным диапазоном, высокой чувствительностью, достаточно большим входным сопротивлением и минимально возможной входной емкостью измерителя, а также небольшим потребляемым током. Радиотехника – это всегда компромисс при заданных разработчиком предельных значениях параметров.

Активный щуп для С1-94.

http://*****/izmeren/369-tri-pristavki-k-s1-94.html

Алюминий» href=»/text/category/alyuminij/» rel=»bookmark»>алюминиевый стаканчик из-под валидола. С осциллографом щуп соединяют любым высокочастотным экранированным кабелем, желательно небольшого диаметра.

При налаживании щупа сначала подбирают (если это понадобится) резистор R1, чтобы обеспечить указанный на схеме режим работы транзистора VT2. Коэффициент передачи устанавливают подбором резистора R4, а верхнюю границу полосы пропускания — подбором конденсатора С4. Нижняя граница полосы пропускания зависит от емкости конденсатора С1.

Желательно проверить амплитудно-частотную характеристику щупа. Если на ней будет обнаружен подъем иа частотах, соответствующих верхней границе полосы пропускания, придется включить последовательно с конденсатором С4 резистор сопротивлением 30Ом

Взято отсюда: http://www. *****/lcmeter3.htm

Частотометр, измеритель ёмкости и индуктивности – FCL-meter

На транзисторе VT1 собран усилитель сигнала частотометра F1. Схема особенностей не имеет за исключением резистора R8 (100 Ом), необходимого для питания выносного усилителя с малой входной ёмкостью, во многом расширяющего область применения прибора. Его схема показана на рис. 2
.

При пользовании прибором без внешнего усилителя необходимо помнить, что его вход находится под напряжением 5 Вольт, и поэтому необходим развязывающий конденсатор в сигнальной цепи.

Предделитель частотометра F2 собран по типовой для большинства подобных прескалеров схеме, лишь введены ограничительные диоды VD3, VD4. Необходимо заметить, что при отсутствии сигнала предделитель самовозбуждается на частотах около 800-850 МГц, что является типичным для высокочастотных делителей. Самовозбуждение пропадает с подачей на вход сигнала от источника с входным сопротивлением близким к 50 Ом. Сигнал с усилителя и прескалера поступает на DD2.

Выносной щуп к осциллографу.

http://forum. /index. php? showtopic=13268&st=440

На рис. 3 представлена принципиальная схема повторителя напряжения, выполненного в виде электронного щупа к осциллографу. Схема повторителя содержит четыре транзистора. Согласованная пара полевых транзисторов VT1, VT2 с n-каналом работает в дифференциальном каскаде, транзистор VT3 является источником тока для указанного каскада, а транзистор VT4 включен в схему усилителя напряжения с общим эмиттером.

Устройство работает следующим образом. Входной сигнал подается на затвор транзистораVT1. Напряжение, усиленное полевым транзистором VT1, поступает на базу транзистора VT4.Выходное напряжение повторителя снимается с коллекторной нагрузки — резистора R10.Одновременно выходное напряжение прикладывается к затвору второго транзистора дифференциальной пары VT1, VT2. Глубокая отрицательная обратная связь и большое дифференциальное сопротивление источника тока обеспечивают близкий к единице коэффициент передачи повторителя. Выбором тока коллектора транзистора VT4 (около 4 мА) снижается нелинейность повторителя в области высоких частот. Температурная стабильность устройства обеспечивается за счет глубокой отрицательной обратной связи и введения источника тока на транзисторе VT3.

Основные характеристики повторителя напряжения представлены на рис. 4. Кривыми 1 -4 показана амплитудно-частотная характеристика устройства для различных значений емкости нагрузки. С увеличением емкости от 15 до 100 пФ полоса пропускания повторителя, измеренная на уровне 3 дБ, сужается от 25 до 10 МГц. Указанная выше емкость нагрузки складывается из емкости кабеля и входной емкости осциллографа.

Рис. 3. Вариант схемы повторителя напряжения — щупа к осциллографу

Необходимо иметь в виду, что современные радиочастотные кабели с полиэтиленовой изоляцией имеют погонную емкость, увеличивающуюся с уменьшением волнового сопротивления. Так, например, типичное значение погонной емкости кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом равно ПО…125 пФ, с волновым сопротивлением 75 Ом — в пределах 60…80 пФ. У высокоомных кабелей и кабелей с полувоздушной изоляцией погонная емкость может быть ниже, однако они сравнительно малодоступны

https://pandia.ru/text/79/067/images/image011_6.gif» alt=»589×432, 6,8Kb — 589×432, 6,8Kb» width=»589″ height=»432″>

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

О том, как изготовить простой низкочастотный кабель-щуп для осциллографа. https://сайт/

Подобный кабель целесообразно изготовить, даже имея набор профессиональных кабелей. Благодаря тонкому, гибкому проводу и небольшим габаритам, он может стать хорошей альтернативой громоздким и неудобным промышленным кабелям. Конечно, область применения ограничивается ремонтом аудиотехники, но если использовать виртуальный осциллограф на основе аудиокарты, то более серьёзный кабель может никогда и не понадобится.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

В качестве корпуса для щупа подойдёт оболочка от фломастера или маркера. Экранированный провод тоже сгодится любой, хотя лучше выбрать более эластичный.

На чертеже изображён щуп в разрезе. https://сайт/

Остриё – цыганская игла.
Защитная трубка – кембрик.
Втулка – сталь или латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Корпус – оболочка маркера.
Кабель – провод экранированный.
Отверстие в корпусе – Ø3мм.
Втулка – М3, латунь.
Общий провод.
Скоба – узел крепления общего провода, латунь.
Шайба – М3, сталь.
Зажим – латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Отверстие в заглушке – Ø3мм.
Заглушка – оболочка маркера.
Защитная трубка – кембрик.

Втулка поз.3 вклеена в отверстие оболочки маркера. Диаметр отверстие во втулке поз.3 чуть больше диаметра иглы.

Стопорный винт поз.4 фиксирует иглу во втулке поз.3.

Экранирующая оплётка кабеля припаяна к втулке поз.12, а центральный провод к игле поз.1.

Стопорный винт поз.13 фиксирует кабель во втулке поз.12.

Втулка поз.8 вкручивается в зажим поз.12, предварительно пройдя через отверстия поз.7, поз.14 и отверстие в шайбе поз.11. Таким образом, втулка поз.8 обеспечивает соединение всех элементов конструкции.

На этой картинке можно увидеть, как выглядят внутренности щупа в реальности.

Вот, что получилось.

Нужен был щуп для осциллографа, чтоб смотреть форму напряжения 700 вольт переменного тока. Цены в магазинах серьёзные — придется потратить кучу денег, что-то от 3000р. Поэтому и взялся за этот проект. Стоимость деталей около 200 рублей. Схема несложная и если найдёте указанные микросхемы — соберёте за пару дней.

Недостатки
— малая частота сигналов, которые мы можно исследовать без искажений. Для прямоугольника 20 кГц будет предел. Если настроить с некоторым сдвигом фазы, то синус можно смотреть около 50 кГц.
Преимущества
— полная гальваническая развязка до 3 кВ.

Таким образом, этот прибор отлично пойдёт для инженеров по энергетике. Конечно, не в лаборатории, а в рабочей диагностике высоковольтных линий.

Основа конструкции — гальванически изолированный усилитель ACPL-790
. Отсюда основное ограничение частот работы зонда. Усилитель питается от изолированного преобразователя напряжения. Входной сигнал (максимум 300 мВ) снимается с резисторного делителя напряжения.

В представленном экземпляре рассчитано на 2,5 кВ постоянного тока на входе. У AD620
скорость нарастания сигнала на выходе микросхемы 0,3 В/мкс.

Питание усилителя измерения также от преобразователя, обеспечивающего двухполярное напряжение ±5 В. На входе 20 резисторов в 2 полосы. При высоких напряжениях на них выделится большая мощность, при 2,5 кВ около 3 Вт.

Плата имеет размер 100×65 мм и подходит для небольшого пластикового корпуса. Производство печатной платы — китайское (по акции за 10 штук размером 100×100 меньше 10 долларов).

Калибровка
: использовалось напряжение обычной 220 В сети и качественный цифровой мультиметр. Настраиваем подстроечники до тех пор, пока на экране осциллографа не получим показания Vrms
, подобные данным эталонного мультиметра.

Источник

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

О том, как изготовить простой низкочастотный кабель-щуп для осциллографа. https://oldoctober.com/

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Как сделать цифровой осциллограф из компьютера своими руками?

Как припаять штекер к экранированному кабелю.

Конструкция и детали.

На чертеже изображён щуп в разрезе. https://oldoctober.com/

Остриё – цыганская игла.
Защитная трубка – кембрик.
Втулка – сталь или латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Корпус – оболочка маркера.
Кабель – провод экранированный.
Отверстие в корпусе – Ø3мм.
Втулка – М3, латунь.
Общий провод.
Скоба – узел крепления общего провода, латунь.
Шайба – М3, сталь.
Зажим – латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Отверстие в заглушке – Ø3мм.
Заглушка – оболочка маркера.
Защитная трубка – кембрик.

Стопорный винт поз.4 фиксирует иглу во втулке поз.3.

Экранирующая оплётка кабеля припаяна к втулке поз.12, а центральный провод к игле поз.1.

Стопорный винт поз.13 фиксирует кабель во втулке поз.12.

На этой картинке можно увидеть, как выглядят внутренности щупа в реальности.

Вот, что получилось.

Мелкие подробности.

Остриё щупа изготовлено из цыганской иголки.

Самая удобная и универсальная форма острия – трёхгранная.

Зажим поз.12 извлечён из электрической клеммы, которую можно купить в любом хозяйственном магазине.

Вот вроде и всё описание.

17 Апрель, 2011 (21:03) в
Сделай сам

Ссылки ниже могут оказаться не в теме, и скорее всего так и будет, но они не испортят вам настроение, если Вы загляните по этим адресам. Я их проверял.
И в завершение новостей о погоде: в Сан-Франциско предательски тепло, в деревне Гадюкино дожди.

Источник

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

О том, как изготовить простой низкочастотный кабель-щуп для осциллографа.

https://oldoctober.com/

Самые интересные ролики на Youtube

</span>

Близкие темы.

Как сделать цифровой осциллограф из компьютера своими руками?

Как припаять штекер к экранированному кабелю.

Конструкция и детали.

На чертеже изображён щуп в разрезе.

https://oldoctober.com/

Остриё – цыганская игла.
Защитная трубка – кембрик.
Втулка – сталь или латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Корпус – оболочка маркера.
Кабель – провод экранированный.
Отверстие в корпусе – Ø3мм.
Втулка – М3, латунь.
Общий провод.
Скоба – узел крепления общего провода, латунь.
Шайба – М3, сталь.
Зажим – латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Отверстие в заглушке – Ø3мм.
Заглушка – оболочка маркера.
Защитная трубка – кембрик.

Стопорный винт поз.4 фиксирует иглу во втулке поз.3.

Экранирующая оплётка кабеля припаяна к втулке поз.12, а центральный провод к игле поз.1.

Стопорный винт поз.13 фиксирует кабель во втулке поз.12.

На этой картинке можно увидеть, как выглядят внутренности щупа в реальности.

Вот, что получилось.

Мелкие подробности.

Остриё щупа изготовлено из цыганской иголки.

Самая удобная и универсальная форма острия – трёхгранная.

Зажим поз.12 извлечён из электрической клеммы, которую можно купить в любом хозяйственном магазине.

Вот вроде и всё описание.

17 Апрель, 2011 (21:03) в Сделай сам FACEBOOK —> Нашли ошибку в тексте?Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + EnterСпасибо за помощь!

Вы должны войти для отправки комментария.

Цена: от $4.81 на ebay

Представляю на Ваш суд обзор щупа для осциллографа после 3+ месяцев использования.Upd. 22.02.2019: обзор дополнен с учётом полученного опыта от эксплуатации щупа. Дополнение в конце обзора.Вместо предисловия Характеристики щупа со страницы магазина: Щуп был упакован в полиэтиленовый пакет с инструкцией вкладышем, вот его комплектация: Пару слов о назначении всех этих дополнительных «штучек». Кольца цепляются на байонет подключаемый к осциллографу и ручку щупа и применяются для удобства определения по цвету колец какая ручка щупа к какому каналу осциллографа подключена (но т.к. в комплекте лишь один щуп, то полезны данные кольца будут владельцам таких же комплектных щупов). Вот поменял на своём щупе кольца на салатовые: Насадка в виде колпачка предназначена для изоляции от общего, полезно когда нужно щупом «пробираться» сквозь провода/платы. Почти такая же насадка отличающаяся лишь выступами с двух сторон от сигнальной иглы может применятся как и первая, но так же удобна при «тыкании» в платы с smd компонентами. Надеваются эти колпачки довольно туго, а снимаются ещё сложнее. ? Ну и наконец, самая полезная, на мой взгляд, штука – захват. Применяется для держания щупа за провод/вывод измеряемого сигнала. Позволяет уцепиться за толщину от долей мм до 2.5мм. Работает как надо. Пользуюсь им, в отличие от всех вышеописанных, регулярно.

Так же в комплекте имеется отвёртка с пластиковой ручкой для калибровки щупа. Внешний вид самого щупа вполне понятен из вышеприведённых фото, но для полноты восприятия добавлю фото такого ракурса:

Надо отметить, что инструкция из комплекта не для галочки, в ней есть практически вся необходимая информация. Смотрите сами:

Но, а о чём умалчивает инструкция, поведаю Вам я. Длина кабеля щупа с байонетом – 104см, длина ручки щупа от кабеля до иголки – 14см (т.е. общая длина щупа равна 104+14=118см, до заявленных 120см не хватило 2см), длина общего провода с «крокодилом» — 14.5см. Никаких запахов щуп не производил, понравилась мягкость/гибкость кабеля. У ползунка переключателя х1/х10 (выключатель делителя) за время использования фиксация в крайних положениях стала не такая чёткая. Сама конструкция переключателя доверия не вызывает, стараюсь пользоваться им как можно реже (как правило щуп всегда эксплуатируется в режиме х10), чего и рекомендую всем пользователям аналогичных щупов. Общий провод с крокодилом съёмный. Сигнальная игла не настолько острая, что бы ей можно было случайно уколоться, но и не тупая. За время использования если и затупилась, то я этого не заметил. Метали из которого она выполнена не магнитный. Ещё до заказа данного щупа, как и полагается человеку покупающему вещь в личное пользование, я выяснил интересующие меня вопросы касательно подобных щупов. И поэтому знал, что импортный разъем под названием «BNC» на щупе стыкуется с нашим байонетом «СР-50-73» на осциллографе не идеально – BNC разъем не до конца закручивается. И знал, что это легко исправляется подходящим надфилем. Собственно так и вышло — во входной разъём осциллографа щуп вставлялся плотно, но вот зафиксировать его не получилось – угол проточенных пазов на BNC разъёме немного великоват. Что ж снимаю и аккуратно подтачиваю надфилем. Вот так выглядит адаптированный под отечественный байонет BNC разъём:

Стоит отметить, что вес BNC разъёма этого щупа гораздо меньше веса разъёма СР-50-74 комплектного щупа. Это и неудивительно ведь в BNC металла используется гораздо меньше. Покупался щуп для моего осциллографа С1-65. Этот осциллограф имеет заявленную полосу пропускания канала Y равную 0-35МГц (при спаде АЧХ не превышающей 3дБ, для 5мВ/дел), входную ёмкость не более 30пФ при сопротивлении равном 1.0МОм ±5%. Сопоставляем с характеристиками щупа – входное сопротивление подходящее, диапазон компенсации ёмкости тоже подходящий. Т.е. противопоказаний нет ? В С1-65 есть встроенный калибратор, выдающий 1кГц меандр с амплитудой от 0.02 до 50В или постоянное напряжение с таким же диапазоном. Калибратор как раз и предназначен для проверки и подстройки канала Y осциллографа и комплектного делителя с коэффициентом деления Кд=10. К сожаленью мне осциллограф попал в руки лишь с одним таким щупом (далее по тексту я его буду называть комплектным, хотя на самом деле история его происхождения мне неизвестна):

Калибратор осциллографа С1-65: Вот так выглядит принципиальная схема комплектного выносного делителя осциллографа С1-65 (которого у меня нет): А реальная принципиальная схема устройства обозреваемого щупа мне неизвестна, т.к. его конструкция не разборная, но зная то, что щуп представляет собой частотно-компенсированный делитель напряжения и, зная его параметры, полагаю, что она (схема) выглядит так: Где Rк – сопротивление центральной жилы кабеля щупа, а Cк – ёмкость образованная рядом расположенными центральной жилой и оплёткой кабеля щупа и его монтажа. Параметры делителя на постоянном токе вычисляются следующим образом: Сопротивление щупа Rщ=Rх+R2; Коэффициент деления Kд=R2/(Rх+R2). где Rх – общее сопротивление, состоящее из последовательно включённых сопротивлений резистора R1 и центральной жилы (сигнального провода) кабеля щупа Rк равного 100 Ом (измерено китайским мультиметром ADM-02), а R2 – входное сопротивление осциллографа (паспортные данные). Т.е. в нашем случае на постоянном токе десятикратное деление напряжения обеспечивается делителем, состоящим из последовательно включенного резистора 8.9999МОм (+100Ом кабель) и 1.0МОм (±5%) входного сопротивления осциллографа. На переменном токе параметры делителя вычисляются сложнее, т.к. уже участвуют ёмкости С1, ёмкость кабеля щупа и его монтажа — Ск, подстроечного конденсатора С2 и входная ёмкость осциллографа условно обозначенная как конденсатор С3. Если отношение ёмкостей в ёмкостном делителе, образованном С1 и Ск+С2+С3(далее Сх) будет равно отношению сопротивлений в резистивном, то амплитудно-частотная характеристика щупа будет ровной во всем диапазоне, начиная от постоянного тока и до частот ограниченных общим (активным+реактивным) сопротивлением щупа (ведь 22.5пф указанные в характеристиках щупа на частоте 35МГц это реактивное сопротивление величиной 202Ома). Поэтому величину ёмкости конденсатора С1 выбирают, как правило, равной 1/9 величины ёмкости Сх. В нашем случае суммарную ёмкость входа осциллографа и щупа примем 30+120=150пФ (реально может и больше, но точно измерить ёмкость щупа нет возможности, поэтому взял максимальное значение заявленное в характеристиках), следовательно, ёмкость конденсатора С1 должна быть не более 16.7пФ. Изменением ёмкости подстроечного конденсатора С2 добиваются выполнения условия компенсации – Zc1*(R1+Rк)=Zcх*R2 (где Z=1/2πFC). Настройка компенсации щупа. Как и показано в инструкции к обозреваемому щупу при не настроенном делителе щупа меандр может принимать один из двух видов: Так выглядят прямоугольные импульсы при ёмкости щупа больше необходимой. А так — при ёмкости щупа меньше необходимой. Осциллограммы с моего осциллографа с сигналом от калибратора при крайних позициях подстроечного конденсатора (С2). Кстати, расположен С2, как Вы уже поняли, на байонете: И так слишком большая ёмкость вызывает значительные выбросы по фронтам, недостаточная — их затягивание. Понятно, что при настроенном делителе форма вершины прямоугольного импульса должна стремится к ровной прямой (форма реального прямоугольного импульса отлична от прямоугольника — по фронту импульса в любом случае присутствует выброс в виде иголки, а по спаду присутствует скругление). Изменением ёмкости конденсатора С2 добиваются получения на экране осциллографа прямоугольных импульсов без завала фронтов, амплитуда выбросов на фронтах должна быть не более 5-10% от амплитуды импульсов. Для большей наглядности/точности я решил проводить настройку путём сравнения формы сигнала при измерении комплектным щупом и обозреваемым (с учётом вышеизложенных мыслей). Приступив к калибровке делителя щупа от встроенного в осциллографе калибратора я обнаружил как «вяло» меняется форма фронта импульса при значительной величине поворота подстроечного конденсатора (С2), что явно указывает на то, что для более точной калибровки делителя щупа в моём случае нужно использовать сигнал более высокой частоты. А значит, нужен был генератор прямоугольных импульсов частотой повыше. Поскольку в хозяйстве такого готового генератора не оказалось, то для этих целей был «собран» ВЧ генератор импульсов. Ну «собран» это не совсем подходящий термин в данном случае, т.к. вся конструкция представляет собой плату ардуино (к слову на тот момент плата ардуино была самодельной) с залитым нужным скетчем и подключенным к ней БП (скетч написан не мной, а товарищем maksim с ресурса arduino.ru). При хорошем источнике питания форма прямоугольных импульсов выдаваемых микроконтроллером atmega328 (на нём базируется моя плата ардуино) при частоте задающего генератора 16МГц имеет мало искажений на частоте вплоть до 2МГц. Проводить дальнейшую калибровку встроенного делителя обозреваемого щупа решено было на частоте равной 1МГц. Так выглядит тестовый генератор в сборе: А вот фото сравнения при настройке делителя щупа:

1МГц на комплектном щупе.

1МГц на обозреваемом щупе в режиме х1. Тоже в режиме х10. А так выглядит вершина импульса с частотой сигнала 4МГц на моём осциллографе: Комплектный щуп слева, обозреваемый в режиме х1 – справа. На фото хорошо видно, что обозреваемый щуп в таком режиме измерений проигрывает комплектному щупу и то, что оба щупа не годятся для столь точного наблюдения формы ВЧ сигнала (4МГц). Проигрыш обозреваемого щупа в таком тесте вполне закономерен, ведь в щупе подключен С2 и длина его кабеля значительно (на 33см) больше, а, следовательно, больше и его ёмкость. Однако в инструкции к щупу обозреваемый щуп в режиме х1 предлагают применять до частот величиною 6МГц. Оно конечно можно, но если чувствительность Вашего осциллографа по входу позволяет наблюдать сигнал с делителем (в режиме х10), то я рекомендую применять его и на частотах до 6МГц, т.к. это снижает входную ёмкость осциллографа, а, следовательно, вносит меньше искажений в исследуемый сигнал (наглядный пример на фото выше). Стоит отметить, что идеально откалибровать щуп у меня так и не получилось. Вывод – лично меня щуп полностью устраивает. В паре с советским осциллографом с полосой пропускания до 100МГц обладающим высокоомным входом он выглядит привлекательней, чем комплектный. Покупать его есть смысл при отсутствии комплектного выносного делителя осциллографа.Upd. 22.02.2019Ещё одно предисловиеКакое-то время назад понадобился мне нихром/вольфрам, путём поиска в интернете я нашёл искомое. Так я узнал цену этих металлов и после этого меня не покидала мысль, что уж как-то дёшево продают этот щуп — такое сложное/технологичное устройство к тому же содержащее в себе дорогие материалы (нихром/вольфрам). Но пока щуп работал, вскрывать мне его не хотелось (я ведь полагал, что он не разборный). Однако не так давно в байонете щупа стал пропадать контакт и соответственно назрела необходимость вскрытия. Я вспомнил о том, что кто-то уже спрашивал про вскрытие этого щупа и номиналы деталей находящихся в байонете. Покопавшись в личных сообщениях сайта, я нашёл эту переписку с камрадом — maks740. Он же и показал мне, как разбирается байонет подобных щупов. Оказывается байонет довольно просто разбирается — необходимо лишь стянуть прорезиненный «хвост» щупа с металлического хвостовика байонета (см. фото). После этого нам откроется часть внутреннего мира щупа и одновременно с этим возможно придёт разочарование, т.к. центральная жила щупа выполнения из обычного медного многожильного провода (никакого нихрома/вольфрама), а сопротивление центральной жилы величиною 100 Ом достигается применением smd резистора распаянного на плате внутри байонета. Так же на плате помимо подстроечного конденсатора и резистора номиналом 100 Ом присутствует ещё один резистор номиналом 33 Ома. Номинал второго резистора может отличаться от моего в зависимости от емкости подстроечного конденсатора и максимальной заявленной частоты щупа. Как видно по фото — флюс не отмыт. Плата прикручена к металлическому каркасу байонета винтом м1.7 винт так же выступает в роли проводника — соединяет дорожку платы с общим (каркасом). Кабель щупа опресован хвостовиком байонета. Причина пропадания контакта оказалась в отломанной центральной металлической жиле со стороны байонета. После зачистки оставшейся части центрального контакта скальпелем, он прекрасно облудился неактивным флюсом. В итоге схема щупа на самом деле выглядит скорее всего так: Какие выводы можно сделать? — Китайцы такие китайцы ? А если серьёзно, то так как центральная жила из меди, то ни о каком распределенном сопротивлении речи быть не может. Соответственно точность на высоких частотах будет ниже… тем не менее, альтернатив за такую цену в свободной продаже не найти.Традиция сайта P.S.: Всё вышеизложенное является плодом моих суждений и поэтому не претендует ни на полноту, ни на истинность. Я сожалею, если процесс ознакомления читателя с данным текстом сопровождался какими-либо негативными ощущениями. P.P.S: буду рад конструктивной критике и готов по мере своих возможностей ответить на интересующие вопросы по теме обозреваемого товара. $_12.JPG

Цена: $5,26

Продолжаем продолжать обзоры щупов, переходников и т.д., которые могут пригодиться для диагностики автомобиля, и которые входят (либо не входят, но полезны) в комплект автомобильной версии осциллографа Hantek 2d82 Начнем с аттенюатора 20:1. Он может применяться при необходимости измерения относительно высоких напряжений, скажем напряжения первичной цепи системы зажигания, там бывает несколько сотен вольт. Что нам обещает продавец:Features: Can allow oscilloscope to measure fuel injector and primary ignition waveforms. Passive attenuator with 20:1 attenuation. If input a 20V signal, it can output a 1V signal. By using this item, oscilloscope can measure voltage higher than its range(*20V)Specifications: Attenuation: 20:1 Bandwidth: 10MHz Input Resistance: 1.053M Item Size: 60 * 18 * 16mm / 2.36 * 0.7 * 0.6in Item Weight: 24g /0.85oz Сравним с тем что пришло. Как видим внешний вид немножко отличается, что вообще говоря не принципиально

Вес — 25г, общая длина 61мм, высота 16мм, ширина 21мм. Входное и выходное сопротивление: Внутренний мир: Схема. Номиналы конденсаторов, к сожалению, нечем измерить более точно. Я проверил работу аттенюатора при помощи генератора FY6800. С учетом того, что я не проверял пока что выдает этот генератор на более серьезном осциллографе — я не могу быть уверен в правильности формы сигнала на его выходе, так что смотрим не на форму сигнала, а на одинаковость этой формы на первом и втором канале осциллографа — они подключены к одному и тому же выходу генератора. Для начала подключим щупы к осциллографу и убедимся в идентичности всего. Щупы я предварительно подстроил по встроенному в осциллограф генератору. Щупы, соответственно, не из комплекта осциллографа, ибо в комплекте был только один, а купленные ранее, и ссылка на них давно утеряна. Теперь подключаем аттенюатор И проверяем на частотах 100кГц, 500кГц, 1МГц, 2МГц, 5МГц и 10МГц, и на синусе/меандре/треугольнике. При использовании аттенюатора можно видеть некоторую несимметричность и заметное искажение формы сигнала на частоте от примерно 5МГц и выше, вносимую явно самим аттенюатором. Второй лот — высоковольтный щуп с делителем 100:1. Куплен тут за примерно $12.5. Область применения — аналогична, при этом данный щуп более безопасен и для осциллографа и для оператора. Кроме того, с его помощью можно работать например с импульсными блоками питания. Что нам обещает продавец:Specifications: Band Width: 100MHz Rise Time: 3.5ns Attenuation Ratio: 100:1 Input Resistance: 100MΩ±2% Input Capacitance: 6pF Maximum Input: 2KV Working Voltage(Vp-p) Compensation Range: 10pF-35pF Operating Voltage: 0-50°C Operating Humidity: 0-80%RH Item Length: 15cm Item Weight: 51g / 1.8oz Package Size: 22 * 14 * 1cm / 8.7 * 5.5 * 0.4in Package Weight: 79g / 2.8oz Внешний вид:

Детальнее

Комплектуха: МануалДополнительная информация

Длина — от кончика до кончика 143см, что сопоставимо с комплектным. Внешний вид — тоже сопоставим. Комплектный слева, обозреваемый справа. Толщина провода тоже примерно одинакова, что наводит на странные мысли — ведь судя по подстроечнику в разъеме, делитель собран там, а значит все эти возможные измеряемые 2кВ пойдут по этому нетолстому кабелю… Ох сомнения что не прошибёт. Но я могу ошибаться. А вскрыть разъем к сожалению не представляется возможным. Ну и проверим. Условия — те же что и с аттенюатором, то есть генератор FY6800, синус-меандр-треугольник, частоты 100/500/1000/2000/5000 кГц. Кроме того я добавил синус 20 и 40МГц Подключаем И погнали Тут мы можем видеть, что со щупом 100:1 амплитуда сигнала не так сильно падает с повышением частоты. В целом же сигнал со щупом ИМХО более корректный чем с аттенюатором. Но у него и параметры заявлены заметно лучше. Все данные проверки были проведены в режиме переключателя на щупах х1. И меня не покидало ощущение, что что-то я делаю не так ? и таки да. В режиме х10 у «обычных» щупов полоса 100МГц, а в режиме х1 — всего 6МГц! И я хотел было переделывать весь обзор, но подумал — а пусть это будет наглядной иллюстрацией того, как можно лихо наколоться при измерениях, когда забыл всё чему учился. ? Переключаем щупы в режим x10 и на 10Мгц получаем уже гораздо более гораздую картинку: А вот так — если один щуп в положении х1, а второй — х10. Впечатляет масштаб ошибки? ? Ну и перепроверим. Тут у нас 10МГц, 15МГц и 20МГц, В каждой паре 2 канал (зеленый, нижний) это «обычный» щуп в режиме х10, левая картинка — на первом канале стоит аттенюатор 20:1 и щуп х10, правая картинка — в 1 канале щуп 100:1 И как видим тут уже с аттенюатором сигнал не хуже чем со щупом 100:1, а может и даже немного лучше. Впрочем, тут уже скорее всего всё упирается в быстродействие самого осциллографа. Подытоживая. Аттенюатор, насколько я понимаю, позиционируется в основном для наблюдения сигнала с первичной цепи системы зажигания. Там пара сотен вольт и довольно низкие частоты. И надо сказать, что справляется с этой задачей он отлично — проверено в деле (кстати, случайно подключенный к первичке осциллограф без аттенюатора тоже выжил). Щуп 100:1 — инструмент уже более высокого класса, и выбор между ними неоднозначен. Для работы на столе — я б, пожалуй, склонился именно к щупу, хотя он и дороже в полтора раза. С другой стороны, аттенюатор 20:1 может работать и с любыми другими щупами, например с имеющими крокодилы на концах, что в автодиагностике полезно. В целом — и то и другое работает, и то и другое вполне подойдёт для автомобильной диагностики, при этом щуп подойдёт и для радиолюбительства. Используемые источники:

https://oldoctober.com/ru/probe/
https://mysku.ru/blog/china-stores/31657.html
https://mysku.ru/blog/ebay/74838.html

Источник

При отладке и ремонте электронного оборудования иногда возникает потребность увидеть форму сигнала U(t) между двумя узлами схемы, ни один из которых не подключен к общему проводу. Это требуется при анализе кодовых последовательностей интерфейсов RS-485 и CAN, контроле сигналов на балансных входах и выходах звукоусилительной аппаратуры, оценке работы верхнего плеча силовых мостовых инверторов и т.п. Использовать в таких случаях обычный осциллограф затруднительно, т.к. один из выводов его входа должен быть подключен к общему проводу отлаживаемого устройства.

Решить описанную проблему позволяет дифференциальный пробник (ДП), представляющий собой инструментальный усилитель, выход которого подключается к входу осциллографа, а дифференциальные входы могут быть подключены к любым точкам отлаживаемого устройства. Работать с осциллографом, к входу которого подключен ДП, так же просто и удобно, как измерять напряжение вольтметром.

Особенно полезен ДП при работе с устройствами, имеющими непосредственную связь с электрической сетью 220/380 В. Корпус осциллографа по правилам электробезопасности должен быть заземлён. Это создаёт предпосылки для коротких замыканий, если по ошибке подключить к участку схемы, находящемуся под фазным напряжением, щуп осциллографа, связанный с его корпусом. Использование ДП полностью устраняет указанную опасность.

Большинство современных осциллографов – двухканальные. Использование двухканального ДП, подключенного к входам обеих каналов осциллографа, позволяет измерять временные соотношения и сдвиг фазы между двумя сигналами, не заботясь о задержке, вносимой ДП.

Многие фирмы, изготавливающие осциллографы, предлагают ДП в качестве опции, приобретаемой за дополнительную плату. Параметры этих ДП весьма высоки, но и цены зачастую превышают стоимость бюджетного ЦЗО.

Предлагается самодельный двухканальный ДП, отличающийся от «фирменных» более узкой полосой пропускания, составляющей 0 – 800 кГц. Стоимость комплектующих для двухканального варианта ДП не превышает 1000 руб, для одноканального – 700 руб, что примерно в 10 раз дешевле самых доступных ДП, имеющихся на рынке.

Внешний вид самодельного ДП представлен на фотографии.

Схема электрическая принципиальная ДП представлена на рисунке.

Каналы А и Б отличаются только нумерацией выводов используемых микросхем. Рассмотрим работу канала А.

Основным элементом, определяющим все параметры ДП, является инструментальный усилитель AD622AN. Он включен по стандартной схеме, рекомендованной изготовителем. Выключатель SA1 позволяет выбрать коэффициент усиления – 1 (SA1 разомкнут) или 10 (SA1 замкнут). Совместно с входным делителем на 100, собранным на резисторах R1…R4, R7, R9, это обеспечивает для ДП два коэффициента передачи 1:10 или 1:100. Конденсаторы С1…С6 обеспечивают частотную компенсацию делителя. Последовательное соединение резисторов и конденсаторов, образующих делитель, используется для повышения электрической прочности. Резисторы R5 и R6, совместно с защитными элементами, входящими в состав микросхемы DA1, повышают защищённость входа ДП при исследовании малых сигналов – когда делитель не используется. Подстроечный резистор R8 служит для балансировки входа ДП.

На микросхемах DA2.1, DA3.1, DA3.2 собрано устройство, сигнализирующее о возможном ограничении сигнала. Если напряжение на выходе DA1 окажется больше +10 В или меньше –10В, то компаратор DA3.1 или DA3.2 переключится и его выходной транзистор откроется. Чтобы светодиод HL2 светился и в том, и в другом случаях, выходы этих компараторов объединены в «монтажное ИЛИ». Амплитудные детекторы сигнализатора имеют соотношение T заряда / Т разряда примерно 1/400, по этому он корректно реагирует на импульсные сигналы с большой скважностью.

Источник питания ДП должен обеспечивать стабилизированное напряжение +/- 15В при токе 15 mA. Я использую простейший трансформаторный блок питания на микросхемах LM7815 и LM7915, схему которого не привожу в силу её банальности.

Конструкция и детали

ДП собран на макетной плате размером 87 х 56, которая помещена в стандартный металлический корпус G0473 фирмы «Gainta».

Возле выводов питания усилителей AD622AN следует расположить блокирующие конденсаторы. Провода, идущие к выключателям SA1 и SA2, не следует делать длинными – их полезно попарно перевить. В целом усилители AD622AN работают весьма устойчиво, склонности к генерации не обнаруживают, по этому никаких особых требований к расположению их «обвязки» нет.

Элементы входных делителей R1…R4, R20… R23, С1…С4, С9…С12 помещены в небольшие пластмассовые корпуса размером 45х30х12.

Каждый канал ДП настраивается под свой делитель, по этому следует нанести на них маркировку «Канал А» и «Канал Б». Кабель длиной 50 см, соединяющий делители с разъёмами XS1 и XS2, представляет собой витую пару из проводов МГТФ 0,2, которую следует поместить в термоусадочную трубку или в тонкий кембрик, а затем в экранирующую оплётку, поверх которой также следует одеть кембрик или трубку из силикона. Лучше всего, конечно, использовать готовый 2-х жильный микрофонный кабель, если таковой имеется. Входные клипсы подключены к делителям с помощью отрезков провода МГТФ 0,2 длиной по 30 см. Экспериментально проверено, что ни переменное напряжение 600 В 50 Гц ни постоянное напряжение 1000 В не вызывает пробоя изоляции щупов, а также других элементов делителей.

Резисторы R1…R4, R7, R9, R10, R20… R23, R26, R28 и R29 следует использовать однопроцентные – С2-23, MF-25 и т.п. Подстроечные резисторы R8 и R27 – многооборотные – СП5-3, СП5-14 или 3266 BOWRNS.

Если ДП будет изготавливаться в одноканальном варианте, то в качестве DA2 и DA3 следует использовать микросхемы TL081 и LM393 соответственно.

Налаживание

К входам ДП следует подключить штатные входные делители. Выходы ДП подключить к входам каналов «Y» осциллографа с помощью 2-х кабелей BNC — BNC. Установить в обеих каналах ДП коэффициент передачи 1:10. Заземлить все входные клипсы ДП, кроме входа «+» канала А, т.е. подключить их к общему проводу (корпусу) ДП. Подать на вход «+» канала А прямоугольные импульсы частотой 1 кГц с выхода калибратора осциллографа.

Подстраивая конденсаторы C1 и С2 добиться неискажённой передачи фронтов прямоугольных импульсов. При этом следует стремиться к тому, чтобы ёмкость C1 и C2 были примерно равными. Затем следует заземлить вход «+» канала А и подать тот же сигнал на вход «-» канала А — настроить частотную компенсацию его делителя. Ту же процедуру следует проделать с входами канала Б.

Для балансировки входов ДП требуется звуковой генератор, способный выдать синусоидальный сигнал амплитудой в несколько десятков вольт. При его отсутствии вполне можно использовать сетевое напряжение 220В. Предполагается, что сделанные Вами делители выдерживают такое напряжение и Вы в этом уже убедились.

Устанавливаем коэффициент передачи в обеих каналах ДП 1:100. Подключаем оба входа канала А (вход «+» и вход «-») к фазному проводу 220В, а общий провод ДП (корпус) к нулевому проводу – не перепутайте. Вращая ось подстроечного резистора R8 добиваемся минимально возможной амплитуды сигнала на экране осциллографа. У меня получилось от пика до пика меньше 1 mВ. Проделываем аналогичные процедуры с каналом Б. На этом наладка ДП закончена.

Опыт использования ДП

Как только самодельный ДП заработал мне, конечно, захотелось поставить какой-нибудь эффектный опыт с его участием. Я собрал мультивибратор на КМОП микросхеме 561-й серии и «подвесил» его к фазному проводу сети 220 вольт. Получилась вот такая схема.

Мультивибратор вырабатывает «полезный сигнал», который благодаря делителю R2, R3 имеет амплитуду около 1 В. С помощью ДП попытаемся разглядеть этот сигнал на фоне синфазной помехи с напряжением питающей сети (двойной размах более 600 В). Задача усложняется тем, что источником помехи является реальная городская электросеть, напряжение в которой сильно отличается от синусоидального и содержит вполне ощутимые высокочастотные составляющие. Вот, что я увидел на экране осциллографа.

По моим оценкам сигнал довольно чистый, т.е. ДП успешно справился со своей задачей.

Эксплуатация ДП показала, что он работает вполне надёжно, но перед проведением ответственных измерений всё же следует проверять и, при необходимости, корректировать балансировку. Видимо это связано с невысокой временной стабильностью резисторов, использованных в делителях.

В заключении хочу посоветовать всем, кто захочет повторить эту конструкцию, прочитать фирменные руководящие материалы по применению микросхемы AD622. В них содержатся полезные сведения о допустимых уровнях синфазной и дифференциальной составляющей входного сигнала, зависимости коэффициента ослабления синфазного сигнала (КОСС или CMR) и максимального размаха выходного сигнала от частоты и т.д. Незнание этих «тонкостей» может привести к серьёзным погрешностям в оценке результатов измерения или даже к повреждению ДП.

15 янв 2012

01:28 pm — Дешевый дифференциальный щуп к осциллографу.

Продающиеся дифференциальные щупы к осциллографу стоят от 5 тысяч рублей.
Они нужны что бы просматривать два независимых сигнала на одном осциллографе.
Для большинства случаев их свойства слишком хорошие: полоса пропускания больше 20 МГц, хотя многие осциллографы даже такой сигнал показать правильно не смогут.
Поэтому я себе сделал щуп на микросхемах lm318, он без искажений пропускает сигнал до 100 кГц, что достаточно для ремонта большинства импульсных БП, а если вместо осциллографа используется звуковая плата компьютера, то большего не надо в любом случае, ибо она пропускает только до 200кГц:)
Стоимость всех деталей около 100 рублей, хотя я точно не считал.

Схема щупа.

При желании щуп можно улучшить:
-добавить балансировку, сейчас может быть сдвиг приведенный ко входу равным 1В, что для сигналов в больше 100В несущественно;
-добавить фильтр низкой частоты, что бы подавлять выброс ЛАХ на частотах около 1МГц, вызванной широкой пропускания и задержкой распространения сигнала LM318.
Теоретически, можно обойтись одним ОУ или широкополосным инструментальным усилителем, но здесь будут мешать емкостные связи между электродами щупов, от которых сложно избавиться.

Если нужна полоса пропускания несколько МГц, то в этой схеме надо заменить LM318 на AD818 и убрать конденсаторы по 10пФ, которые нужны LM318 для подавления возбуждения.
Только тогда цена щупа будет больше 700 рублей, ибо AD818 стоит 120р, а LM318 только 15.

Два активных делителя подключенных к наконечникам щупа можно выполнить по схеме предложенной И. Нечаевым в журнале Радио.

Такая схема имеет смысл только с м/с аналогичными AD812: токовой обратной связью. С микросхемами аналогичными LM318 или AD818 лучше моя схема, ибо у инвертирующего усилителя лучше частотные свойства, чем у неинвертирующего.
Сделать дифференциальный усилитель на AD812 не получиться, ибо инвертирующий вход AD812 имеет низкое сопротивление.

From:	Dmitriy Eremenko
Date:	13, Август 2016 10:16 pm

From:	zepete
Date:	14, Август 2016 12:45 pm

From:	zepete
Date:	14, Август 2016 02:56 pm

From:	zepete
Date:	14, Август 2016 04:00 pm

From:	Dmitriy Eremenko
Date:	14, Август 2016 05:23 pm

From:	zepete
Date:	14, Август 2016 08:58 pm

From:	Dmitriy Eremenko
Date:	15, Август 2016 04:41 pm

From:	zepete
Date:	15, Август 2016 07:39 pm

Щуп собран на отрезке фольгированного стеклотестолита и помещен в металлическую трубку, выполняющую роль экрана. Чтобы не вызывать аварийных ситуаций, когда и если щуп падает на включенное испытуемое устройство, трубка покрыта термоусадкой. Без покрытия заготовка выглядит вот так:

Щуп в разобранном виде:

Конструкции могут быть разными. Просто нужно учитывать некоторые вещи:

Если выполняете щуп без делителя, т.е. он не содержит в себе больших сопротивлений и переключателей, т.е. элементов подверженных электромагнитным наводкам, то целесообразно экранированный провод щупа протягивать до самой иглы. В этом случае дополнительная экранировка элементов вам не понадобится и щуп можно выполнять из любого диэлектрика. Например использовать один из щупов для тестера.
Если в щупе выполнен делитель, то когда вы берете его в руки, вы неизбежно будете увеличивать наводки и помехи. Т.е. потребуется экранировка элементов делителя.

В моем случае соединение трубки с экраном (точнее с обратной стороной стеклотестолита) выполнено припаиванием пружинки на тектолит, которая и создает контакт между экраном и платой щупа.

В качестве иглы использовал «Папу» от разъема типа ШР. Но ее можно выполнить и из любого другого подходящего стержня. Разъем от ШР удобен тем, что его «Маму» можно впаять в зажим, который можно будет при необходимости надевать на щуп.

Подбор провода

Отдельного упоминания заслуживает подбор провода. Правильный провод выглядит так:

Миниджек 3,5 мм расположен рядом для масштаба

Правильный провод представляет из себя более-менее обычный экранированный провод, с одним существенным отличием – центральная жила у него одна. Очень тонкая и выполнена из стальной проволоки, а то и проволоки с высоким удельным сопротивлением. Почему именно так поясню немного позже.

Такой провод не сильно распространен и найти его достаточно непросто. В принципе, если вы не работаете с высокими частотами порядка десятка мегагерц, особой разницы, использовав обычный экранированный провод, вы можете и не ощутить. Встречал мнение, что на частотах ниже 3-5 МГц выбор провода не критичен. Ни подтвердить, ни опровергнуть не могу – нет практики на частотах выше 1 МГц. В каких случаях это может сказываться тоже скажу позже.

Самодельные осциллографы нечасто имеют полосу пропускания в несколько мегагерц, поэтому используйте тот провод, который найдете. Просто стремитесь подобрать такой, у которого центральные жилы потоньше и их поменьше. Встречал мнение, что центральная жила должна быть потолще, но это явно из серии «вредных советов». Малое сопротивление проводу осциллографа без надобности. Там токи в наноамперах.

И важно понимать, чем ниже собственная емкость изготовленного щупа, тем лучше. Это связано с тем, что когда вы подключаете щуп к исследуемому устройству, вы тем самым подключаете дополнительную емкость.

Если подключаете напрямую на выход логического элемента либо в ИБП, т.е. к достаточно мощному источнику сигнала, имеющему достаточно малое собственное сопротивление, то все будет отображаться нормально. Но если в цепи есть значительные сопротивления, то емкость щупа будет сильно искажать форму сигнала, т.к. будет заряжаться через это сопротивление. А это означает, что вы уже не будете уверены в достоверности осциллограммы. Т.е. чем ниже собственная емкость щупа, тем шире диапазон возможных применений вашего осциллографа.

Принципиальные схемы щупов

Собственно схема щупа, которую я применил, предельно проста:

Это делитель на 10 для осциллографа с входным сопротивлением 1 мегом. Сопротивление лучше составить из нескольких, соединенных последовательно. Переключатель просто замыкает напрямую добавочное сопротивление. А подстроечный конденсатор позволяет согласовать щуп с конкретным прибором.

Пожалуй вот более правильная схема, которую стоило бы рекомендовать:

Она явно лучше по допустимому напряжению, так как пробивное напряжение резисторов и конденсаторов СМД обычно принимают за 100 вольт. Встречал утверждения, что они выдерживают и 200-250 вольт. Не проверял. Но если вы исследуете достаточно высоковольтные цепи, стоит применить именно такую схему.

Я ее никогда не делал, рекомендаций по настройке (подбору конденсаторов С2, С3, С4) дать не могу.

Немного обещанной теории

Емкость прямо пропорциональна площади проводников и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Там еще есть коэффициент, но для нас это не важно сейчас.

Имеем два проводника. Центральная жила и экран провода. Расстояние между ними определяется диаметром провода. Площадь экрана сильно снизить не получится. Да и не надо. Остается снижать ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЖИЛЫ.

Т.е. снижать ее диаметр насколько это технически целесообразно без потери механической прочности.

Ну а чтобы повысить эту самую прочность при уменьшении диаметра надо выбрать материал попрочнее.

Провод можно представить так:

Распределенная емкость по длине провода. Ну а чем больше будет удельное сопротивление материала центральной жилы, тем меньшее влияние соседние участки (соседние емкости) будут оказывать друг на друга. Поэтому целесообразен провод с высоким удельным сопротивлением. По этой же самой причине нецелесообразно делать провод щупа слишком длинным.

Разъемы рассматривать не буду. Лишь скажу, что оптимальным для осциллографа считаю разъемы BNC. Они чаще всего и применяются. Миниджек, аудиоразъем я бы применять не рекомендовал (хотя сам применяю, в силу того, что не использую осциллограф в цепях со значительными напряжениями). Он опасен. Дернули провод при проведении исследований цепей с хорошим напряжением. Что происходит далее? А далее миниджек, скользя по гнезду, может вызвать замыкание. И даже если в силу разных причин ничего не произошло, на самом миниджеке будет присутствовать это напряжение. А если он упадет к вам на колени? А там открытый центральный контакт и земля рядом.

Лето, жарко, любите работать в трусах? Выбирайте BNC (не реклама). BNC тем и хорош. Его не выдернешь просто так. А даже если и случилось – он закрытый. Ничего опасного произойти не должно, то что в трусах, не пострадает))

Дополнительную информацию можно почерпнуть из цикла статей Входные узлы самодельных осциллографов. Так, теорией поутомлялись, теперь

Щуп № 2

Он хорош тем, что его можно вставить так:

Или вот так, ему безразлично, он свободно крутится.

Устроен он примерно так:

Единственное, что на нем еще будет сделано. Отверстие для выхода провода земли из щупа будет залито каплей термоклея, чтобы сложнее было вырвать его при случайном рывке и провод будет зафиксирован в рукоятке отрезком спички, заточенным под пологий клин.

Чтобы не оборвать и не открутить центральную жилу. Кстати это самый простой способ «лечить» дешевые китайские щупы для тестера, чтобы провод не отламывался от наконечника.

На что стоит обратить внимание: Экран доходит почти до самого наконечника. Не должно быть под пальцами значительного по площади открытого участка центральной жилы, иначе вы будете любоваться наводками с рук на дисплее ослика.

Специально для сайта Радиосхемы — Тришин А.О. Г. Комсомольск-на Амуре. Август 2018 г.

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ ЩУП ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФА

GSM прослушка — схема отличного жучка, переделанного из обычного недорогого мобильника.

Adblock detector

Источник

Ремонт и изготовление щупов для осциллографов (dB_подборка)

Подскажите, можно ли сделать самому щуп для осцилографа с делителем 10:1

Перенесено отсюда (mod: -20 dB)

b]vadislav[/b],
А зачем его делать? 10_1=10, считайте, что он у Вас уже есть.

Ну, а если Вы просто ошиблись и Вам нужен настоящий делитель 1:10, то сначала найдите настоящий кабель для делителей.
Его легко отличить от других коаксиальных кабелей. Он очень гибкий и сопротивление его центральной жилы около 200 Ом на метр.
А сам щуп и корпус делителя можно найти на барахолке, только обычно с суррогатным кабелем.
Если подвернётся где-то такой кабель, то берите сразу метров двадцать. При интенсивной работе, даже если не ронять щуп, кабеля хватает на 2 — 3 месяца, так как обрывается центральная жила.

Перенесено отсюда (mod: -20 dB)

Какие щупы лучше всего купить к с1-55
я здесь где-то на форумах что-то когда то видел но счас не могу найти

Перенесено отсюда (mod: -20 dB)

к 55 не знаю
у меня 101 до этого 3штуки спалил ОМЛ (8ми часовой марафон невыдерживали)
когдато по лиссажу на этих работал.
пользуюсь 1к10
на заводе дааавно работал там щупчик приватезировал
конструкция понравилась самого щупа (дело вкуса)

можно самому соорудить
берёшь
1 оцилкин (осциллографический) разъёмчик
2 кабелёк (у меня 50 Ом посеребрённый) D 6мм L-50см
3 резюк 9.1МОм 1-2вт параллельно трубчатый кондёр 7.5пик
4 кондёр подстроечный 3-15 пик на землю после разъёма (для коррекции фронтов)
5 ручку тостую (желательно меттализированную)
6 иголку ЦЫГАНСКУЮ

РАЗЪЁМ
кабель
+кабелёк на землю с крокодилом
ёмкость на землю
резюк
иголка

резюк иголка и триммер всё это в корпус ручки
смотри чтоб лишнее на землю небыло подсоединено

можно это целиком купить от 50р до 1500р
или попросить чтоб подорили
или преватизировать

mixу спасибо что ответел собирать самому некогда
пришлось отправить курьера
взял HP9251 а у него 1:1 нет

Перенесено отсюда (mod: -20 dB)

Вот хотел в очередной ХЗК раз восстановить щуп для осцилла.
Наконечник отвалился и я решил его конкретно восстановить.
Крихтя пыхтя я его разобрал.
Далее началось самое интересно.
Захотел две железные экранирующие трубки спаять вместе.
Вставил беленькую трубочку, та что внутри стоит между двумя железными и начал припаивать, вдруг тонкая часть железной трубки упало

дааа я думал что та белая сделана из фторопласта, но не там то и было дело, это лишь простая пластмасса.
Ну расплавилась ну и фиг с ней.
начинаю залуживать толскую часть железной трубки, струдом но залудил.
Приступил к залуживанию тонкой трубки.
Вот тут то и началось подумал припоя много взял.
поношу паяльник второй раз без припоя и :wow о ужас
ЭТА жеклезка оказалась не железкой, ни латунью ни медью а силуминоподомному металлу

Сделай сам своими руками О бюджетном решении технических, и не только, задач.

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

О том, как изготовить простой низкочастотный кабель-щуп для осциллографа. https://oldoctober.com/

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

На чертеже изображён щуп в разрезе. https://oldoctober.com/

Остриё – цыганская игла.
Защитная трубка – кембрик.
Втулка – сталь или латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Корпус – оболочка маркера.
Кабель – провод экранированный.
Отверстие в корпусе – Ø3мм.
Втулка – М3, латунь.
Общий провод.
Скоба – узел крепления общего провода, латунь.
Шайба – М3, сталь.
Зажим – латунь.
Стопорный винт – М3, сталь.
Отверстие в заглушке – Ø3мм.
Заглушка – оболочка маркера.
Защитная трубка – кембрик.

Стопорный винт поз.4 фиксирует иглу во втулке поз.3.

Экранирующая оплётка кабеля припаяна к втулке поз.12, а центральный провод к игле поз.1.

Стопорный винт поз.13 фиксирует кабель во втулке поз.12.

На этой картинке можно увидеть, как выглядят внутренности щупа в реальности.

Вот, что получилось.

Мелкие подробности.

Остриё щупа изготовлено из цыганской иголки.

Самая удобная и универсальная форма острия – трёхгранная.

Зажим поз.12 извлечён из электрической клеммы, которую можно купить в любом хозяйственном магазине.

Как сделать щуп для осциллографа своими руками, схема

Схема и печатная плата
Рекомендации по монтажу и калибровке
Щуп с делителем и опто-развязкой — схема

Схема щупа для осциллографа с делителем, которую мы сегодня предложим собрать — несложная. Если найти указанные микросхемы, то монтаж займет всего пару дней

Щуп для осциллографа с делителем — схема и печатная плата

Из преимуществ схемы отметим полную гальваническую развязку до 3 кВ. Из недостатков — малую частоту сигналов, которые можно исследовать без искажений. Для прямоугольника 20 кГц будет предел. Если настроить с некоторым сдвигом фазы, то синус можно смотреть около 50 кГц.

Печатная плата щупа для осциллографа:

Щуп для осциллографа своими руками — рекомендации по монтажу и калибровке

Основа конструкции — гальванически изолированный усилитель ACPL-790. Отсюда основное ограничение частот работы зонда. Усилитель питается от изолированного преобразователя напряжения. Входной сигнал (максимум 300 мВ) снимается с резисторного делителя напряжения.

В представленном экземпляре рассчитано на 2,5 кВ постоянного тока на входе. У AD620 скорость нарастания сигнала на выходе микросхемы 0,3 В/мкс.

После сборки и проверки всю высоковольтную часть печатной платы и деталей покрываем несколькими слоями лака. Питание — от внешнего БП на 24 вольта.

Скачать документацию на микросхемы можно ниже.

Калибровка: использовалось напряжение обычной 220 В сети и качественный цифровой мультиметр. Настраиваем подстроечники до тех пор, пока на экране осциллографа не получим показания Vrms, подобные данным эталонного мультиметра.

Как сделать щуп для осциллографа своими руками

Самодельные осциллографы перестают быть редкостью по мере развития микроконтроллеров. И естественным образом возникает потребность в щупе для него. Желательно со встроенным делителем. Некоторые из возможных конструкций рассмотрены в данной статье.

Щуп в разобранном виде:

Конструкции могут быть разными. Просто нужно учитывать некоторые вещи:

Если выполняете щуп без делителя, т.е. он не содержит в себе больших сопротивлений и переключателей, т.е. элементов подверженных электромагнитным наводкам, то целесообразно экранированный провод щупа протягивать до самой иглы. В этом случае дополнительная экранировка элементов вам не понадобится и щуп можно выполнять из любого диэлектрика. Например использовать один из щупов для тестера.
Если в щупе выполнен делитель, то когда вы берете его в руки, вы неизбежно будете увеличивать наводки и помехи. Т.е. потребуется экранировка элементов делителя.

Подбор провода

Отдельного упоминания заслуживает подбор провода. Правильный провод выглядит так:

Миниджек 3,5 мм расположен рядом для масштаба

И важно понимать, чем ниже собственная емкость изготовленного щупа, тем лучше. Это связано с тем, что когда вы подключаете щуп к исследуемому устройству, вы тем самым подключаете дополнительную емкость.

Принципиальные схемы щупов

Собственно схема щупа, которую я применил, предельно проста:

Пожалуй вот более правильная схема, которую стоило бы рекомендовать:

Я ее никогда не делал, рекомендаций по настройке (подбору конденсаторов С2, С3, С4) дать не могу.

Немного обещанной теории

Т.е. снижать ее диаметр насколько это технически целесообразно без потери механической прочности.

Ну а чтобы повысить эту самую прочность при уменьшении диаметра надо выбрать материал попрочнее.

Провод можно представить так:

Лето, жарко, любите работать в трусах? Выбирайте BNC (не реклама). BNC тем и хорош. Его не выдернешь просто так. А даже если и случилось – он закрытый. Ничего опасного произойти не должно, то что в трусах, не пострадает))

Щуп № 2

Он хорош тем, что его можно вставить так:

Или вот так, ему безразлично, он свободно крутится.

Устроен он примерно так:

Специально для сайта Радиосхемы — Тришин А.О. Г. Комсомольск-на Амуре. Август 2018 г.

Источник

Дифференциальный щуп для осциллографа своими руками

Самый простой в изготовлении осциллографический пробник-генератор и щуп с делителем своими руками.

Ремонт щупа 1:100 для осциллографа из СССР и его апгрейд. Как он устроен и работает.

Щуп для осциллографа DSO-138.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

Мелкие подробности.

Близкие темы.

Конструкция и детали.

Мелкие подробности.

15 янв 2012

01:28 pm — Дешевый дифференциальный щуп к осциллографу.

Подбор провода

Принципиальные схемы щупов

Немного обещанной теории

Щуп № 2

Ремонт и изготовление щупов для осциллографов (dB_подборка)

Сделай сам своими руками О бюджетном решении технических, и не только, задач.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

Мелкие подробности.

Как сделать щуп для осциллографа своими руками, схема

Щуп для осциллографа с делителем — схема и печатная плата

Щуп для осциллографа своими руками — рекомендации по монтажу и калибровке

Как сделать щуп для осциллографа своими руками

Подбор провода

Принципиальные схемы щупов

Немного обещанной теории

Щуп № 2

Добавить комментарий Отменить ответ